Transcript DIAPO3_AIR_HUMIDE

AIR HUMIDE
Définition & notations
Mélange binaire
• air sec
Ma = 29 g / mole et Cpa = 1,00 kJ / kg
• vapeur d ’eau Me = 18 g / mole et Cpe = 1,86 kJ / kg
nv
ne  na
Fraction molaire de vapeur :
v 
Pression partielle de vapeur :
p v  v p
Conditions de saturation :
p v  p vs Te  p vs pression de vapeur saturante
Humidité relative (degré hygrométrique)

masse de vapeur dans un volume d ' air humide
masse max imale de vapeur que peut contenir ce volume
Définition & notations
p
mv
pv
Humidité relative (degré hygrométrique)  

 v
m v m ax p vs
p vs Tv 
mv
v Me

ma 1   v Ma
Humidité absolue : x
x
Enthalpie de l ’air humide :
h  ha  x h v
Exprimée par kilogramme d’air sec
h  h 0 T0   Cpa T  T0   xL lv T0   Cp v T  T0 
Modèle
h  Cp a t  xL lv 0C  Cp v t 
pour T0  273 K et h 0 0C  0
Diagramme de l ’AIR HUMIDE
En abscisse : l ’humidité absolue (x)
En ordonnée : u = h - x L0
u  Cpa  x Cp v  t
Isothermes : Droites presque horizontales pour x faibles
Isenthalpes : droites de pentes -L0

 Cte Calculées à partir d ’expressions paramétriques
Courbes
p
Air humide : psi / p =1
100
90
80
70
60
t (°C)
50
40
1,0
30
20
10
0
-10
-20
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
x (kg/kg d'air sec)
0,025
0,030
0,035
0,040
Air humide : Courbes psi / p < 1
100
0,1
0,2
90
80
0,3
70
0,4
60
0,5
0,6
0,7
t (°C)
50
0,8
40
1,0
30
20
10
0
-10
-20
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
x (kg/kg d'air sec)
0,025
0,030
0,035
0,040
Air humide : isenthalpes
100
0,1
100
120
150
0,2
90
80
0,3
70
0,4
60
0,5
0,6
0,7
t (°C)
50
0,8
40
1,0
30
20
10
0
-10
0
20
40
60
80
-20
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
x (kg/kg d'air sec)
0,025
0,030
0,035
0,040
Refroidissement de l ’air humide à pression constante
Données :
Pression atmosphérique 1 bar et 20 °C
Degré hygrométrique : 70 %
1) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à condensation
2) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à 10 °C
Calculer :
Température de saturation
La quantité d ’eau formée à l ’état liquide
Le bilan d ’énergie
Refroidissement à x = Cte
100
0,1
100
120
150
0,2
90
80
0,3
70
t (°C)
0,4
60
0,5
0,6
50
0,7
0,8
40
1,0
30
20
14 °C
10
0
-10
0
20
40
60
80
-20
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
x (kg/kg d'air sec)
0,025
0,030
0,035
0,040
Refroidissement de l ’air humide à pression constante
Données :
Pression atmosphérique 1 bar et 20 °C
Degré hygrométrique : 70 %
1) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à condensation
2) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à 10 °C
Calculer :
Température de saturation : 14 °C
La quantité d ’eau formée à l ’état liquide
Le bilan d ’énergie
Refroidissement jusqu'à 10 °C
100
0,1
100
120
150
0,2
90
80
0,3
70
t (°C)
0,4
60
0,5
0,6
50
0,7
0,8
40
1,0
30
20
10
0
-10
0
20
30
40
60
80
-20
0,000
0,005
0,010
8g/kg
0,015
0,020
x (kg/kg d'air sec)
0,025
0,030
0,035
0,040
DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide
30
0,6
0,7
25
0,8
0,9
1,0
t (°C)
20
15
50
10
45
5
10
20
40
30
0
0,000
0,002
0,004
0,006
0,008
x (kg/kg d'air sec)
0,010
0,012
0,014
Refroidissement de l ’air humide à pression constante
Données :Pression atmosphérique 1 bar et 20 °C
Degré hygrométrique : 70 %
1) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à condensation :
Température de saturation : 14 °C
Le bilan d ’énergie : Dh1 = 45-40 = 5 kJ/ kg d ’air sec
2) Refroidissement de l ’atmosphère jusqu ’à 10 °C
La quantité d ’eau formée à l ’état liquide :
Dx = 0.010-0.008 = 2g / kg d ’air sec
Le bilan d ’énergie
Dh1 = 45-40 = 5 kJ/ kg d ’air sec
Dh2 = 40-30 = 10 kJ/ kg d ’air sec
Conditionnement de l ’air humide : climatisation
Conditions de confort :
Températures
Degré hygrométrique :
17 < t < 23 °C & en hiver
19 < t < 25 °C & en été
30 % < y < 70 %
Exemple1
Conditionnement en hiver
Conditions de confort : C[20°C, 60%]
Conditions extérieures : H [ 0°C, 90%]
DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide
40
0,1
0,2
0,3
0,4
0,6
0,5
0,7
35
A
0,8
0,9
30
1,0
t (°C)
25
C
20
15
10
80
5
10
20
30
40
50
60
0
0,000
H
0,005
0,010
0,015
x (kg/kg d'air sec)
0,020
0,025
Climatisation en Hiver
Difficile
H
Chauffage
A
Humidification
C
DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide
40
0,1
0,2
0,3
0,4
0,6
0,5
0,7
35
A
0,8
0,9
30
1,0
A’
t (°C)
25
C
20
15
B
10
5
10
20
80
30
40
50
60
0
0,000
H
0,005
0,010
0,015
x (kg/kg d'air sec)
0,020
0,025
Climatisation en Hiver
Difficile
H
H
Chauffage
Chauffage
A’
A
Humidification
C
Humidification
B Chauffage
à saturation
C
Conditionnement de l ’air humide : climatisation
Conditions de confort :
Températures
Degré hygrométrique :
17 < t < 23 °C & en hiver
19 < t < 25 °C & en été
30 % < y < 70 %
Exemple2 :
Conditionnement en été
Condition de confort : C[20°C, 60%]
Conditions extérieures E [ 30°C, 80%]
DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide
40
0,1
0,2
0,3
0,4
0,6
0,5
0,7
35
0,8
E
0,9
30
1,0
t (°C)
25
E’
C
20
15
10
5
B
10
20
80
30
40
50
60
0
0,000
0,005
0,010
0,015
x (kg/kg d'air sec)
0,020
0,025
Climatisation en été
E
refroidissement
Évacuation
de l’eau liquide
B
réchauffage
C
DIAGRAMME DE MOLLIER de l'air humide
100
0,1
100
120
150
0,2
90
80
0,3
70
0,4
60
0,5
0,6
0,7
t (°C)
50
0,8
40
1,0
30
20
10
0
-10
0
20
40
60
80
-20
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
x (kg/kg d'air sec)
0,025
0,030
0,035
0,040